馬斯克繼續封神,中國版SpaceX的至暗時刻_風聞
酷玩实验室-酷玩实验室官方账号-2020-12-25 07:55
今年,馬斯克在瘋狂發射火箭。
12月上旬一枚SpaceX星艦剛剛爆炸,馬斯克就馬不停歇地為美國偵察局成功發射了一顆全新的間諜衞星。
距離2020年只剩一週的時間,這已經是馬斯克在今年的第26次火箭發射。
這一成績讓SpaceX星艦的運載火箭——獵鷹9號,成為2020年世界上發射次數最多的火箭。
這還沒完,按照馬斯克的野心,2021年計劃發射48次,這幾乎是2020年的近兩倍。

馬斯克為什麼會這麼“急不可待”的發射火箭呢?
除了火星移民,這與其另一項商業計劃不無關係。
從去年開始,包括中國在內的世界各地,每到夜晚,都有人能觀測到一幕奇觀——幾十顆“星星”,排成一隊,快速掠過天空,無知者甚至以為是UFO光顧地球,建造了銀河系鐵軌。

這個奇怪的現象,其實是馬斯克的星鏈計劃(Starlink)。
目前,伴隨着大量SpaceX火箭的發射,已經有1584顆衞星部署在地球上空550千米處的近地軌道。
預計到2021年,星鏈的服務範圍將擴大到幾乎覆蓋全球,屆時地球上空的將形成一個由12000顆衞星組成的巨型衞星星鏈。
大家如果以為這些衞星是民用的,那就錯了。其更重要的目的,在於軍事。
星鏈所帶來的一張全球覆蓋、高速,短延時的大帶寬通訊網,能夠精確控制無人機、迅速攔截導彈、對全球所有角落24小時不間斷監視…….
現代戰爭,外行看武器性能數量,內行看情報指揮通訊後勤。
一條近地信息高速公路,能讓美軍的軍事壟斷地位更加恐怖。甚至會威脅我國好不容易積累起來的5G通訊技術優勢。

我國意識到這件事的嚴峻性,是在2015年。
這一年,SpaceX首次發射成功,國務院正式印發的《中國製造2025》之中,將航空航天裝備列為十大重點發展領域之一。
在此之前,中國商業航空有個重大阻礙——航天相關所有技術都牢牢壟斷在央企中,且因為航天與軍事密不可分,很難允許資本參與。
因為缺乏市場競爭,導致衞星發射成本居高不下。要想把規模做起來,成本就得降下去。這就需要民間力量的加入。
正是從那時開始,軍民融合正式上升為國家戰略。
隨着政策放開,國內微小衞星組網開始進入市場化階段,並且增速喜人。
預計到2025年前,我國將發射約3100顆商業衞星,每年國內衞星發射市場需求超過100億元。
總之,2015年這一年,民營商業航天企業入場了。
馬斯克的熱血,不斷點燃全球商業航天市場。眼看美國星鏈計劃一步步實現,我們不禁要問:“中國版SpaceX”在哪裏?
01
天才的生意
説起中國商業火箭的發展史,就繞不過去一個人,那就是胡振宇。
2014年1月,一家名為翎客航天的公司成立,這是中國最早完成工商註冊的民營航天公司。
公司創始人是21歲的華南理工大學生胡振宇。2013年,他和同伴一起在內蒙古科左後旗的空地上發射了一枚代號為“YT-4”的火箭,瞬間爆紅網絡。

緊接着,這位90後頻繁接受媒體的邀約,登上了中央一台的《中國青年説》、湖南衞視《天天向上》、浙江衞視《中國夢想秀》等節目。
在《一席》演講中他説:“我們做出了國內目前最牛逼的業餘液體火箭發動機,中科院的某個研究所花了300萬,用了4年時間做了一台20公斤推力的發動機。但是我們兩個人(另一人是高郵某技工)只花了10萬不到就做出了一台有200公斤推力的火箭。”
後來他還聲稱自己願景是——發展洲際載人交通,從香港到加州,11150公里,通過載人火箭40分鐘內到達;探索星際載人移民,通過飛船與火箭,讓人類的文明可以在宇宙其它角落繁衍生息。
靠着這些事蹟,翎客航天頂着“中國第一家民營航天公司”的光環,創立半年就估值輕鬆過億。
在不斷的曝光中,胡振宇的名氣越滾越大,並被賦予一連串令人炫目的頭銜:《財富》雜誌2014 年“中國40位40歲以下的商界精英”、“中國第一家民營航天公司CEO”、“中國版的馬斯克”、“航天體制挑戰的勇敢者”等等。

但高光時刻沒有持續太久。
2015年,胡振宇在科創航天局期間的好友羅澍,接受媒體採訪時揭露,那枚“YT-4”火箭從未達到探空火箭的標準,只是大學生們的業餘愛好。而這種技術****在上世紀30年代就出現了,後來在我國部分農村地區都得到了普及。
甚至早在1958年北航師生造出來的火箭,就已經遠遠超過了胡振宇火箭的飛行高度。
據現場很多人的觀感,其效果距離真正的火箭相差甚遠,甚至遠弱於泰國農民的竹筒火箭。

之後《南方人物週刊》的報道中還曝出,胡振宇不僅愛火箭,更愛自制“炸藥”。
初三時,他因調配炸藥不當,手被燒傷。高中後,他又組建了一個實驗室來做炸藥,差點把學校炸了。
在家中,母親又從他的牀底下搜出了5公斤炸藥,一怒之下把兒子送進了公安局。
當時校長堅持要開除胡振宇,公安局卻表示**“這孩子流入社會危害更大”**,又將他送回了學校。
在電視節目中,胡振宇還現場演示了他花三年時間“馴服”的炸藥。
這個炸藥叫TATP,名字大家可能很陌生,但要提到一件事你就知道了——它就是舉世震驚的倫敦地鐵爆炸案的元兇。
TATP屬於極易燃易爆的烈性炸藥,稍有不慎就會爆炸,而胡振宇則大搖大擺地隨處帶着它。

在火箭的研發過程中,他也被曝出存在許多極為嚴重的安全隱患。
2013年,胡振宇需要快遞一枚火箭的發射架與燃料,根據他自己的描述,是在“車輛呼嘯而過”的馬路上,“逆行着”把50多斤的火箭用手推車送到了物流站。
不僅如此,他自己聲稱“開闊空曠”的發射場地,後來被曝出實際上是農民的牧場,3公里外就有牧民居住,假如火箭一小心擊中人和車輛,後果不堪設想。
有媒體記者曾親歷過胡振宇團隊的一次發射失敗,看到“火箭升空10多米後,拐了個大彎,冒着黑煙鑽進了玉米地”,路過的汽車司機都被嚇了一大跳,牧民更是惶恐地表示,看到一個冒着黑煙的東西,呼呼地掉進牧場裏了。
據好友羅澍稱,翎客航天的工作人員們還經常一邊抽煙一邊工作,完全無視散落在地面上一點即爆的火箭燃料。
後來科創航天局也公開發表聲明,稱此前胡振宇曾被科創航天局開除,原因是多次不遵守紀律。
這些報道猶如一盆盆冷水潑向了胡振宇,瞬時讓“火箭少年”的人設崩塌了。
中國第一代“馬斯克”,以這樣哭笑不得的方式收場。
02
一隻朱雀
幾乎在胡振宇名聲驟跌的同一年,另一個人也揚言要做火箭。
他叫張昌武,從履歷上看,他與火箭完全扯不上半點關係,比胡振宇還要“不靠譜”。
張昌武畢業於清華大學,但專業不是航天,不是工程,而是金融。畢業後,他先後在滙豐銀行運營部、西班牙桑坦德銀行亞太區戰略部工作。
2014年底,那一年天貓雙十一再創新高,互聯網的泡沫越吹越高,高估值層出不窮。
張昌武也加入了創業大軍,但他不是去做互聯網,而是去造火箭。

一個外行怎麼造火箭?
所有人都不看好他,投資人聽到他的想法就回復一句話:“想都不要想,不可能。”
但張昌武不但不死心,反而還開始組建團隊,他認為自己不懂,就找懂的人來做。
他先是找到了他的岳父,王建蒙。
王建蒙曾是我國北斗導航系統第一代、第二代工程、月球探測一期工程的總設計師,參加過多種型號火箭、衞星發射任務。
在王建蒙的引薦下,他又請來了另一位宇航工程師吳樹範,這位老者是國家“千人計劃專家”,曾在歐洲航天局工作近15年。
2015年8月,他又成功説服了在航天體制內參加過探月工程、神舟六號等重大項的張龍,兩人在茶館聊了30分鐘,一拍即合,張龍甚至連薪資都沒談,第二天就來上班了。
4個人分工明確,王建蒙、吳樹範和張龍負責技術,張昌武負責融資和運營。

**造火箭得先造發動機,其地位就像心臟之於血管系統,**約佔運載火箭總成本的30%。沒有發動機的火箭,就好像沒有芯片的電子產品。
但是,發動機核心技術掌握在國家科研院所手裏,雖然國家鼓勵轉為民用,如此重要的核心技術,轉讓的可能性幾乎為零。
民營商業航天公司剛起步的5年間,資本的投入力度,遠遠達不到在共享單車、大數據等風口中砸的錢,可能沒有共享單車總融資額的1/10。
在資本壓力下,張昌武的策略是,如果沒時間造,就先買,同步開始研發。
於是,張昌武的團隊投入7000萬元,經過一年不分晝夜的研發,最終研發出了一枚固體火箭——“朱雀一號”。
2018年10月27日,下午4點0分0秒,“朱雀一號”於酒泉衞星發射中心飛向太空,伴隨着巨大的轟鳴,火箭成功實現了一二級火箭分離,升空380秒。

可惜的是,三級工作約37秒後,火箭自旋時失去穩定性,推進劑提前耗盡,未能實現圓滿的發射結果。
但即便失敗,這380秒已經創造了歷史。
這次發射成為了中國歷史上首次由國內民營航天公司嘗試的運載火箭發射,而發射方是一家僅成立3年的民營火箭公司。
如何造火箭,製造出來後運到國家的發射中心完成發射,之前沒有民營企業做到過,藍箭替整個行業把產業鏈打通了,它是國內民營火箭企業第一次走通設計、控制、測量及發射場支持的全流程。
5年前創業時,張昌武常常被問的一個問題是,這事兒國家讓你們幹嗎?
如今隨着”朱雀一號”的升空,這個問題被清清楚楚地解答了。
03
馬斯克點贊
《下一站火星——馬斯克、貝佐斯和太空爭奪戰》的作者克里斯蒂安·達文波特在他的書中形容,人類的火箭發展史,是一段“花式爆炸史”。
有在發射台上炸的,有剛離開發射台就爆炸的,有偏離航向然後爆炸的,也有像泄了氣的氣球一樣旋轉然後撞地爆炸的。
SpaceX在2006年進行第一款火箭獵鷹1號首次發射時,僅僅飛行41秒鐘就變成了一團火球。2007和2008年,獵鷹1號的兩次試飛也相繼失敗。
中國的商業航天自然也不例外。
藍箭發射失敗之後,又有一家航空公司向火箭發射發起了挑戰。
它叫零壹空間,成立於2015年,創始人舒暢畢業於北航,曾於中國航天科技集團就職。
2014年,看到SpaceX的發射成功的他,心中燃起了火箭之夢,但包括航天專家、北航校友在內的許多人都反對他,他們説:中國和美國國情不一樣,民營造火箭在中國行不通。
但舒暢卻不顧勸阻,他認為美國人能做,中國人也能做,從歷史來看,往往中國人幹起來以後,乾的比他們還好。

創立之初,和其他公司不同,零壹空間專注於低成本的固體小火箭,其主營業務是為商用微小衞星等小型航天器提供發射服務。
小步快跑,快速迭代的發展路線,一度讓它另闢蹊徑,走得異常順利。
2017年12月,其自研固體發動機試車成功,成為國內首家掌握固體火箭發動機核心技術的民營企業。
2018年5月,首枚民營自研商用亞軌道火箭OS-X0成功發射,這是國內首枚由民營企業自主研製的商業亞軌道火箭。
此後零壹空間順利完成多次固體火箭發動機點火試驗,掌握了10餘款固體火箭發動機。

但是,其上提到的所有技術,還是針對的只是亞軌道火箭。
所謂亞軌道火箭,是指能夠飛行在亞軌道空間執行特定任務的一種火箭,一般在距離地球 30 至 200 千米的高空飛行,這一高度處於現有商用飛機的最高飛行高度和衞星在軌飛行的最低軌道高度之間。
由於飛行速度沒能達每秒7.9千米的第一宇宙速度,這類火箭不能入軌,不能將衞星送入近地軌道。
對商業火箭公司來説,入軌,才意味着可以承接國內外衞星發射訂單,自我造血,才能拿到商業發射市場的入場券。

直到2019年3月27日,名為“重慶·兩江之星”的OS-M運載火箭在中國酒泉衞星發射中心點火,這是零壹空間第一枚軌道級火箭。
可惜的是,火箭升空幾十秒後出現異常,火箭姿態失穩,在天空中留下一道痕跡後消失在人們視線之外。
這次發射,又以失敗告終。
這一次,行業內部開始出現了質疑聲。

就在這時,又一家商業火箭公司,星際榮耀,接下了接力棒。
星際榮耀的總裁叫彭小波,被稱為“唯一純技術背景出身的民營航天公司創始人”,來自中國運載火箭技術研究院(航天一院),從事航天飛行器技術研發長達25年,參加數次國家航天最高級工程。
2018年,他接受中信科信委派,擔任星際榮耀總經理,後被任命為公司總裁。
在這位技術狂人的帶領下,星際榮耀進步飛快。
2018年,中國共有4枚商業火箭成功升空進入亞軌道飛行,其中有兩枚便是星際榮耀的:雙曲線一號S火箭和雙曲線一號Z火箭分別於同年4月和9月成功發射。
其中Z火箭成功將3顆立方星送入預定軌道,是我國完成“一箭多星”的首個民營航天企業。
2019年7月25日,中國甘肅酒泉衞星發射中心,隨着一陣震耳欲聾的轟鳴聲,一團耀眼的烈焰託舉着“雙曲線一號遙一**”長安歐尚號運載火箭騰空而起。**
這一次,這枚火箭沒有中途墜落或偏向。

這既是星際榮耀在商業航天舞台上的首秀,也是國內第一枚真正意義上的民營火箭,堪稱中國航天史上里程碑式事件。
星際榮耀也因此成為世界第三個具備運載火箭研製及發射能力的民營公司。
馬斯克聽到這一消息後,幾乎是秒回並點贊稱:“Whoa cool!”
在現場目睹火箭發射全程的行業人士感嘆:這次發射不光是在救星際榮耀自己,也是在救行業,如果星際榮耀都開始失敗,那很多投資人將會迅速撤離。
**幸運的是,由於中國航天人前赴後繼的堅持,終於種下了火種。**中國民營航天商業邏輯形成閉環,商業化大幕從此拉開 ,中國火箭加速的時代來了。
04
心臟驟停
就在國產民營航天進入加速時刻,藍箭航天彷彿慢了下來。其自主研發的的下一代火箭“朱雀二號”遲遲不見動靜。
按照早期的設想,藍箭前5年可以先利用市場上已有的發動機做,2020年之後再啓動火箭發動機的研發。
但在2017年,發動機供應商突然宣佈,不再對外提供發動機,這讓朱雀火箭失去了最重要的“心臟”部位。
張昌武意識到,發動機的研發不僅要提速,而且在下一代“朱雀二號”火箭上,就要使用自己的發動機。

發動機按照燃料不同,分為固體和液體發動機,液體發動機也分很多種,比如液氧煤油、液壓液氫、液氧甲烷…..
張昌武經過深思熟慮,選擇了最性價比最高的液氧甲烷發動機。
但液氧甲烷發動機也有缺點,比如研發難度更高、週期更長。
當時在全球範圍內,只有SpaceX、Blue Origin(亞馬遜旗下商業火箭公司)兩家商業航天企業掌握液氧甲烷發動機的技術。從立項到出廠,SpaceX在該項目上花了6年時間,總投入6700萬美元;Blue Origin從2011年開始研製,2019年完成全攻略測試。
兩家公司一個背靠NASA,一個背靠世界首富貝索斯,對於藍箭這樣的初創公司來説,資金儲備不如這人家的零頭,能不能支撐到火箭發射那一天?
為此藍箭不被業界所看好,雖沒直説,但潛台詞是:有現成的你可以抄,幹嘛還要幹自己的發動機。
但他始終認為,SpaceX值得學習,但模仿沒有前途。

誰也沒想到的是,之後藍箭僅用3年的時間,便完成了其天鵲發動機的初步研發。
2018年9月17日,位於湖州山坳的試車台,伴隨着轟隆隆的爆炸聲,一道15米長的藍色火焰從發動機尾部噴出,成功點火20秒。
天鵲發動機初步研發成功,進入試車環節。
這次點火試驗是國內首個民營大推力液氧甲烷推力室試車,並且創造了歷史:從審批、土建、到試車台建設並投入使用,整個流程只用了5個月時間。

一個合格的液體發動機,要在試車台上經過50-100次的試車次數,才能確保火箭最終成功飛行。
但民營試車台,跟電視上看到的國家級試車台相比,更像一個草台班子。
試車台在湖州一個山坳裏,各種大石頭隨處可見。剛來的時候,這裏沒有電、沒有路、沒有網,路都是羊腸小道,試車台在的地方還是荒草叢生的亂石堆。
路是剛開出來的土石路,車走在上面像搖搖車;手機只有2G信號;試車台的設備只有上面搭了層遮陽瓦,四周連牆也沒有;現場控制枱在一個集裝箱改建的簡易房裏,十幾個年輕人頂着酷暑在看電腦記錄數據。
儘管外觀看起來簡陋,但這已經是國內領先的液態熱試車台,總投資1.5億元。

據科研人員介紹,試車過程中最驚心動魄的環節發生在剛開始燃燒的兩三秒之內。
燃燒室內部温度瞬間達到3200℃,壁外流過的甲烷則只有-161℃。
在這兩三秒內,如果燃燒效率低,火箭推力不夠則無法起飛;如果混合不充分,局部可能被燒穿,火箭發射失敗。
張昌武説,在-161℃的冰與3200℃的火形成的夾縫中,實現甲烷的充分燃燒,是我們在設計層面需要突破的關鍵技術之一。
為此,藍箭航天團隊無數次推倒重來、無數次參數重組,在山溝裏頂風冒雨,幾乎日夜不歇,每位工程師皮膚都曬得黝黑,3個月左右的時間完成了短噴管推力室的方案設計,又用3個月左右的時間完成了生產製造。
事實證明,有了自己的試車台,不僅節約了經費,而且省下了排隊租用試車台的時間,極大提高了發動機研發效率。

2019年5月17日,國內首台80噸液氧甲烷發動機——藍箭“天鵲”(TQ-12)20秒試車試車圓滿成功。
這讓**“天鵲”成為繼美國SpaceX的猛禽發動機、藍色起源的BE-4發動機之後,世界第三台完成全系統試車考核的大推力液氧甲烷火箭發動機。**

2020年5月13日,“天鵲”80噸液氧甲烷發動機順利完成第三次搖擺試車點火試驗,點火時長200秒。
這標誌着“天鵲”80噸液氧甲烷發動機,成為全球首台通過泵後襬發動機技術驗證的大推力液氧甲烷發動機。
2020年7月14日,“天鵲”10噸級液氧甲烷發動機完成了單次時長達3000秒的熱試車考核,達到了國內民營泵壓式低温液體火箭發動機單次試車時間最高紀錄。

雖然受到疫情的影響,但“朱雀二號”的發射工作仍在有條不紊地推進,預計在2020年底至2021年初發射升空。
**這不僅會是我們國家現役運載能力最強的火箭,也將是世界第三款、國內第一款具有完全自主知識產權的液氧甲烷運載火箭。**同樣的研發進程,SpaceX用了10年才完成。
目前,藍箭已經收到了一些來自國外的訂單。比如在2019年4月,藍箭航天同時與英國Open Cosmos 和意大利D-Orbit 公司簽訂合同,簽約項目涉及立方星發射、在軌交付等。
中國民營航天技術,已經能在全球市場開疆擴土。
結尾
爆發前夜
2011年7月21日,隨着“亞特蘭蒂斯”號航天飛機成功完成最後一次飛行任務,美國航天進入了“至暗時刻”。
因為下一代航天器遙遙無期,美國幾乎喪失了本土載人航天能力,甚至只能靠俄羅斯飛船來運送宇航員。
為了改變現狀,NASA開啓了商業航天計劃,自己成為甲方,購買飛船的載人服務,飛船的歸屬權屬於研發企業,最終在技術和資金雙雙扶持之下,誕生了像SpaceX這樣的公司。
後來的事情我們都知道了,SpaceX火箭迭代的速度一代比一代快,研發出的可回收火箭成本一代比一代低。
今年5月31日,隨着SpaceX的載人龍飛船發射成功,4名航天員再次登上太空空間站,美國“太空班車”重新啓航。
可以看到,民營公司在美國航天中扮演了重要角色。

隨着我國民營火箭的放開,國內也迎來了如零壹、星際、藍箭等一批商業航天企業為代表的的蓬勃發展浪潮。
2019年,我國作為全球火箭發射次數最多的國家,全年共發射火箭34次,而且可以明顯看到,國家隊的火箭技術更新提速了。
隨着國內商業航空公司的誕生,這些民營企業正在對國家隊起到“鮎魚效應”,甚至是倒逼體制內進步,這對我國的航天事業來説無疑是好消息。
雖然仍然難以撼動國家隊的絕對優勢,但為國家提供輔助技術,降低發射成本,這在很多方面已經卓有成效了。

最後,對於我們這些非航天從業者來説,我們要知道,人類正處在航天時代的大潮中。
在不遠的未來,隨着諸多國家的太空空間站的啓動建設,會有大量新的商業場景會被開發出來,太空旅遊、太空醫療、太空移民、太空採礦、甚至是激動人心的星際大航海時代,都離我們並不遙遠。
只有更多的人開始具有航天情懷,民眾更加重視航天,資本加註航天,如美國亞馬遜的貝索斯、馬斯克等富豪,不計成本、穿越週期地投身於這一領域,才會形成一個國家航天的良性循環。
我們可以沒有社區賣菜,但錯過大航海時代的中國,這一次,不能沒有星辰大海。
加油,中國航天的星星之火們